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XXIII Congresso Latino-Americano de Avicultura
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XXIII Congresso Latino-Americano de Avicultura

Beneficios del aporte adecuado de Carotenoides y Vitamina D3 a la dieta de reproductoras para garantizar más y mejor calidad de polluelos

Publicado el: 7/1/2014
Autor/es: Lúcio Araújo (Facultad de Zootecnia e Ingeniería de Alimentos) y Cristiane Araújo (Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia), Universidad de Sao Paulo. Brasil
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Introducción

Según estimaciones del organismo norteamericano USDA (United States Departament of Agriculture), hasta el 2050 la población mundial alcanzará la cifra de 10 mil millones de habitantes. Una de las grandes preocupaciones que de ahí deriva es cómo alimentar a ese contingente de personas que habrá en el planeta Tierra, cosa que actualmente sería imposible con la capacidad de producción de que disponemos hoy. Habría por lo menos dos caminos para lograr ese objetivo: uno sería mediante el incremento en la producción de alimentos, con el crecimiento del área sembrada con granos; el segundo, mediante el incremento de la producción de animales, sea en cantidad como en productividad.
 
La avicultura es una actividad importante en el escenario de la producción de alimentos, con elevados índices de productividad. Sin embargo, las nuevas tecnologías que van apareciendo en el mercado podrían asegurar aún más eficiencia.

En el último año, se alojaron más de 6 mil millones de polluelos de corte, señalando la necesidad cada vez más aguda de conocer mejor cómo nutrir bien a las reproductoras. Uno de los nutrientes de gran importancia para las reproductoras es la vitamina D, que en el ave está directamente relacionada con el metabolismo del calcio y fósforo. La vitamina D se traslada de la reproductora a los huevos (Macari, et al 2005) bajo forma de sus metabolitos, y el embrión usa esa vitamina (que estará presente en la yema) para la formación de su estructura ósea (Rosa et al., 2009).
 
La mayoría de las funciones fisiológicas dependen del balance entre las especies reactivas al oxígeno y la acción de los antioxidantes. Las especies reactivas al oxígeno son subproductos metabólicos esenciales para el suministro de energía, señalización química y desintoxicación (Halliwell & Gutteridge, 2006). Sin embargo, la sobreexposición a las especies reactivas resulta en estrés oxidativo, provocando la muerte celular y a la larga el envejecimiento precoz y eventual enfermedad degenerativa. El estrés oxidativo viene reducido por una compleja red de antioxidantes. En los últimos 20 años, un variedad de estudios ha demostrado que el uso de antioxidantes a través de la dieta podrá mejorar la inmunidad de los animales y reducir la muerte celular (Catoni et al., 2008). Los antioxidantes abarcan una gran variedad de compuestos. Pero los principales trabajos evaluando el efecto de esos antioxidantes sobre la fisiología animal han enfocado el uso de carotenoides a través de la dieta.

Los carotenoides son moléculas orgánicas con funciones antioxidantes, de pigmentación, pro vitamínica e inmunomoduladora. Animales y seres humanos no son capaces de sintetizar esos pigmentos, pero sí son capaces de hacer algunas alteraciones fundamentales para la estructura química. Según Bendich & Olson (1989), los carotenoides se asocian principalmente a los lípidos de los tejidos y células de origen animal. No son sintetizados por las aves, por eso necesitan ser ingeridos vía la dieta, y su concentración en las membranas está directamente relacionada con la concentración en la dieta. Uno de los factores que influyen en la deposición de los carotenoides es que haya disponibilidad de grupos funcionales que contengan oxígeno - como hidroxila, acetona, éster u otros grupos – con características polares. Entre los carotenoides más intensamente oxigenados se encuentran la astaxantina, presente en la levadura basidiomiceta de color rosado anaranjado, Xanthophyliomyces dendrorhous y la cantaxantina, pigmento de las plumas del flamenco, del guará de Maranhão y del hongo Cantharellus cinnabarinus. Según la cantidad de oxígeno, los carotenoides desempeñan una importante función en la reducción de la oxidación de las membranas, lo cual puede ser bastante positivo para las funciones reproductivas de las aves.
 
El huevo es un producto de origen biológico, de alta calidad nutricional y de uso fácil en la alimentación humana. Pero también el huevo puede pasar por procesos de oxidación lipídica, con compromiso de su calidad y efectos sobre la viabilidad del polluelo que se está formando. La coloración de la yema está directamente relacionada con la concentración de carotenoides depositados y que presentan una acción antioxidante. De esa manera, los carotenoides podrán actuar de manera positiva en la calidad del huevo que se va a incubar y mejorar la reproductora, puesto que reaccionan con el oxígeno y neutralizan los radicales libres, perjudiciales para el embrión. Surai & Speake (1998) evaluaron la suplementación de carotenoides en la alimentación de reproductoras y la deposición en la yema y varios órganos del polluelo en la eclosión, observando la relación entre la suplementación de carotenoides en la dieta de las reproductoras y su deposición en la progenie (Tabla1). Según los autores, los niveles de carotenoides en la yema responden rápidamente a los cambios que se dan en función de la suplementación de carotenoides en la dieta de las reproductoras. Alrededor de los 23 días después de comenzada la suplementación, es posible incrementar en hasta 3 (tres) veces la concentración inicial presente en la yema.

Tabla 1 – Total de carotenoides (μg/g de tejido fresco) en la yema y en los diferentes tejidos de polluelos luego de la eclosión, nacidos o no de reproductoras suplementadas con carotenoides.

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Los sistemas antioxidativos de los embriones se basan sobre la combinación de varios antioxidantes, entre los cuales los carotenoides representan una parte esencial del sistema. Aquí podemos destacar la cantaxantina, que tiene elevada actividad antioxidante y se transporta con facilidad a la yema y se distribuye por los tejidos del embrión (Surai et al., 2003). Dado que el ave no sintetiza carotenoides, éstos tendrán que ser suministrados a través de la dieta para atender a las exigencias de las aves.

Con relación al rol de los carotenoides como sustancia pro-vitamina A, Surai et al. (2001) sostuvieron que menos del 10% logra convertirse en vitamina A; y en las aves, únicamente el alfa y beta carotenos y la criptoxantina presentes en los alimentos naturales son capaces de contribuir para el suministro de esa vitamina. De manera que la cantaxantina no está incluida en ese grupo pro vitamínico. Aún según los mismos autores, una parte de los carotenoides con actividad pro vitamínica se convierte en vitamina A en la mucosa intestinal, mientras que una pequeña parte escapa a la conversión y pasa al torrente sanguíneo para depositarse en la yema o en la piel.

Según la Comisión Europea (2002), la cantaxantina es absorbida en el intestino delgado y transportada por la sangre hasta el hígado, donde una parte se transforma en sustancias intermediarias precursoras de la vitamina A (como 4-oxoretinol) y el resto sigue íntegro, transportado por las lipoproteínas a los depósitos blanco.

Beardsworth y Hernandez (2003) relataron que la actividad pro vitamina A de la cantaxantina ha sido reconocida y que ésta se puede transformar en vitamina A en las aves cuando el nivel de la misma es limitado en la dieta. Surai et al. (2003) reiteraron que las dietas de las aves son suplementadas con retinol sintético -- y por tanto, el aporte de los carotenoides derivados del alimento para formar la vitamina A es mínimo.

Una de las funciones principales de la vitamina D es asegurar la integridad ósea en los mamíferos. Pero en las aves, la vitamina D tiene un rol muy importante en el mantenimiento de la calidad ósea, así como en la mejoría de la calidad de los polluelos, mediante la transferencia (a través del huevo) al embrión que se está formando. En función del desarrollo genético experimentado por la avicultura a lo largo de los últimos años, uno de los grandes problemas que enfrentamos en el campo se relaciona a la calidad ósea, que afecta la estabilidad del animal y resulta en peor desempeño. De esa manera, la asociación entre la cantaxantina y la vitamina D podrá asegurar una mejor productividad de las aves. Scher et al. (2009), estudiando la adición de 25-OH-D3 (69 ppb del principio activo), Cantaxantina (6 ppm de principio activo) y 25-OH-D3 más Cantaxantina en la dieta de reproductoras de línea COBB 500®, evaluaron los efectos de dichos productos durante 20 (veinte) incubaciones (una por semana) y comprobaron que las reproductoras alimentadas con dietas con 25-OH-D3 y Cantaxantina presentaron mejores tasas de eclosión, incubabilidad y fertilidad, además de contribuir a la reducción del porcentaje de mortalidad embrionaria durante el período del estudio.


Nutrición de Reproductoras

Araujo y Araujo (datos no publicados) hicieron recientemente un estudio para evaluar la suplementación de cantaxantina y de 25- OH D3 en la dieta de reproductoras entre las 25 y 61 semanas de edad. Las aves fueron inseminadas a las 35, 45 y 61 semanas de edad y fueron alimentadas con una dieta formulada a base de maíz y salvado de soya (Tabla 2). La suplementación del antioxidante y del metabolito de vitamina D demostró un resultado positivo en el desempeño de las reproductoras, mejorando la producción de huevos, la fertilidad y la incubabilidad, además de reducir la mortalidad en el tercio inicial de la incubación, en las diferentes edades evaluadas (Tabla 3).

Diferentes estudios demostraron los efectos beneficiosos del uso de carotenoides en la producción de aves (Damron et al., 1984; Meng and Shan,2002; Liang et al., 2004). Por ejemplo, Johnson (2013) ha encontrado que cantaxantina mejora la producción de huevo, pero Zhang et al. (2011) no han observado efectos de la suplementación sobre el mismo parámetro en reproductoras. Cabe destacar que los autores evaluaron el uso de ese nutriente durante un período de 24 semanas, inferior al del presente experimento. Aunque trabajando con ponedoras comerciales, Garcia et al. (2002) no hallaron diferencias en la producción de huevos de aves alimentadas con diferentes niveles de cantaxantina en la dieta. Rosa et al., (2012) tampoco observaron efectos del uso de la cantaxantina sobre la producción de huevos en reproductoras pesadas, Sin embargo Johnson (2013) si observo una mayor cantidad de huevos incubables con reproductoras recibiendo 6 ppm de cantaxanthina.

La mejora de fertilidad de las aves hallada en el presente trabajo está acorde con los resultados de Souza et al. (2008), Scher et al. (2009), Rosa et al. (2010) y Rocha (2011), quienes observaron también una mejora en la fertilidad de reproductoras suplementadas con cantaxantina. El aumento de la fertilidad en las gallinas podría ser debido a una mejora en el mecanismo antioxidante de las glándulas huéspedes de espermatozoides, propuesto por Rutz et al. (2005), reciclando la vitamina E, en un rol similar al que desempeña la vitamina C, según demostrado por Böhm et al. (1997).

Según Rocha (2011), la adición de cantaxantina a la dieta de reproductoras podrá resultar en dos efectos positivos para el embrión: mayor concentración de cantaxantina en la yema y menor cantidad de productos oxidados que se trasladan a la yema. La mayor concentración de cantaxantina en la yema resulta en cantidades más altas de vitaminas antioxidantes capaces de proteger a los tejidos embrionarios de la oxidación durante la incubación. Además, la cantaxantina puede tener efecto antioxidante in vivo en la gallina, similar a lo observado por Botsoglou et al. (2005), lo cual corrobora los resultados encontrados en este trabajo.

La mortalidad embrionaria en el tercio inicial de la incubación fue más alta en huevos provenientes del tratamiento control, sin suministro de Cantaxantina + 25OHD3 en la dieta, discrepando de los datos presentados por Rocha (2011), quien no observó efectos sobre la incubación en la primera semana al suplementar la dieta de las gallinas con cantaxantina. La adición de cantaxantina a la dieta de las reproductoras aumentó la cantidad de antioxidantes en la yema – capaces de proteger los tejidos embrionarios – resultando en menor mortalidad durante ese período – comparado con los embriones de reproductoras que no recibieron la cantaxantina en la dieta, y también aumentó el número de polluelos/ave alojada.

Tabla 2 – Suplementación de cantaxantina + 25OHD3: dietas experimentales
 
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1 Composición por kg de dieta: vitamina A (vitamina A acetato) 7,300 UI; colecalciferol 2.800 UI; vitamina E (fuente inespecífica) 70 UI; menadiona, 1.4 mg; B12, 16.7 ?g; colina, 576 mg; riboflavina, 7.6 mg; niacina, 50 mg; D-biotina, 0.09 mg; piridoxina, 1.4 mg; etoxyquin, 42.6 mg; Mn, 83 mg; Zn, 75 mg; Fe, 42.6 mg; Cu, 10.6 mg; I, 1.5 mg.
 
Evaluando los huevos producidos por reproductoras con y sin suplementación de cantaxantina + 25OHD3 en la dieta, a las 49 y 59 semanas de edad, Araujo y Araujo (datos no publicados) observaron un aumento en la concentración de carotenoides en la yema del huevo de las reproductoras suplementadas con ese antioxidante (Tabla 4). Esos resultados demuestran la importancia de una precisa nutrición de la reproductora, puesto que los nutrientes dados a través de la dieta son trasladados a los huevos y por ende utilizados por el embrión.

La cantaxantina puede ser eficientemente depositada y distribuida en el ovario, en la yema del huevo y en el embrión, ya sea de aves domésticas o salvajes (Hencken, 1992; Nys, 2000; Surai et al., 2001, 2003; Blount et al., 2002). Por el simple hecho de que la cantaxantina es el principal responsable por el color anaranjado y rojizo en plantas y animales, es de suponer que el incremento de pigmentación en la yema y mayor concentración en el huevo esté relacionado con el aumento de cantaxantina en la yema. Rocha (2011) evaluó el uso de cantaxantina en la dieta de reproductoras pesadas y observó una mayor concentración de carotenoides en huevos provenientes de aves suplementadas con el aditivo, acorde con los resultados descritos en el presente trabajo.
 
Tabla 3 – Desempeño de reproductoras suplementadas con cantaxantina + 25OHD3
 
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Tabla 4 –
Concentración de carotenoides en huevo de reproductoras con o sin suplementación de cantaxantina + 25OHD3
 
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Rosa et al. (2012), evaluaron la concentración de TBAR’s en huevos provenientes de reproductoras suplementadas o no con cantaxantina durante diferentes tiempos de almacenaje y observaron menor concentración en los huevos provenientes de reproductoras suplementadas con cantaxantina (Tabla 5).

Tabla 5 – Efecto de la suplementación de cantaxantina en la dieta de reproductoras sobre la concentración de TBAR en huevos almacenados e incubados.
 
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Desempeño de los Machos

Desde el punto de vista práctico, uno de los grandes problemas que enfrentamos en el campo tiene que ver con la fertilidad de los machos después de la semana 40. Algunas alterativas de manejo han sido empleadas para reducir los efectos del decrecimiento de la fertilidad sobre el desempeño de las gallinas. Trabajos en base a la morfología espermática de los gallos son escasos, y menos aún los hay en que se relacionan esos hallazgos a los problemas reproductivos. Las anomalías espermáticas son incompatibles con la buena fertilidad y cualquier alteración en las características morfológicas puede comprometer la motilidad y la supervivencia del espermatozoide (Maciel, 2006).
 
Pero cabe la pregunta: ¿podría la cantaxantina mejorar la fertilidad de esos animales después de un período crítico de producción?

En la Tabla 6 se observan los resultados de la morfología espermática y el nivel plasmático de testosterona en gallos suplementados con cantaxantina y 25OHD3 en la dieta a partir de la semana 25 y en las semanas 30, 45 y 60. En el primer período evaluado (semana 30), no se observó un efecto de la suplementación de cantaxantina + 25OHD3 sobre los parámetros evaluados. Comparado al tratamiento control, se observó una mejora en la motilidad, en el vigor y concentración de los espermatozoides y nivel plasmático de testosterona. Por otra parte, la reducción en el nivel de alteraciones morfológicas de los espermatozoides de los gallos que recibieron la suplementación de cantaxantina + 25OHD3 fue superior comparada con los gallos del grupo control.

Los gallos con alta motilidad espermática producen semen de mejor calidad y con mayor capacidad de fertilización, una vez que se requiere la motilidad junto con el vigor progresivo de los espermatozoides para la migración hasta los sitios de alojamiento en el sistema reproductivo de la hembra. Froman y Feltmann (1998) y Holsberger et al. (1998) relataron que la motilidad inicial de cada gallo se mantuvo a lo largo de todo el período reproductivo, o sea, independiente del tiempo, y asociaron la alta motilidad al incremento en la síntesis del ATP mitocondrial.

Maciel (2006) sostiene que anomalías espermáticas son incompatibles con la buena fertilidad, puesto que cualquier alteración puede comprometer la motilidad y la supervivencia del espermatozoide. Para una buena fertilidad, el límite de hasta 20% de defectos espermáticos es aceptable. En el trabajo realizado, el porcentaje de anomalías morfológicas en la fase experimental total está dentro de lo aceptable para una buena fertilidad, salvo en el caso del semen de gallos que estaban bajo el tratamiento control. (Surai & Wishart, 1996).

Muchos estudios han registrado la ausencia de espermatozoides morfológicamente anormales en el lumen de las glándulas huésped de los espermatozoides, indicando que hay un mecanismo eficiente de selección espermática en la vagina para eliminar una parte de la población espermática inicial, creando de esa forma las condiciones para seleccionar una subpoblación limitada -- aunque altamente seleccionada -- de espermatozoides.
 
Tabla 6 – Desempeño de machos reproductores suplementados o no con cantaxantina + 25OHD3
 
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Calidad Ósea

El uso combinado de cantaxantina + 25OHD3 en la dieta de reproductoras puede mejorar la calidad ósea de la progenie. Trabajando con aves provenientes de reproductoras con 62 semanas de edad, Araujo e Araujo (2013) observaron que el contenido mineral y la densidad ósea de la progenie de reproductoras suplementadas con carotenoides y vitamina D, fue comparativamente mejor al encontrado en los huesos de las aves del grupo control. (Tabla 7). La mejoría de la calidad ósea de las aves, sin duda, fue debida a la fuente de vitamina D presente en la Cantaxantina + 25OHD3, que probablemente favoreció una mejor absorción de calcio y por ende mejoró la deposición ósea.
 
Según Onyango et al., (2003), la calidad ósea puede ser usada como indicador de la nutrición mineral adecuada de las aves. El calcio y el fósforo son los principales minerales relacionados con la mejor mineralización ósea (Reichmann & Connor, 1977; Ali, 1992; Watkins, 1992; Rath et al., 1999). La mineralización ósea afecta la resistencia de los huesos y una mineralización deficiente está asociada al aumento de problemas locomotores de las aves (Blake and Fogelman, 2002). La existencia de problemas locomotores en un sistema de crianza resulta en menor consumo de pienso y ello afectará la ganancia de peso en aves de corte o la calidad y cantidad de huevos producidos.
 
Para evaluar la calidad ósea en pollos de corte, se han utilizado métodos invasivos y no invasivos (Rao et al., 1993). El tenor de cenizas óseas, volumen óseo, peso óseo y resistencia ósea son algunos de los métodos invasivos. El contenido mineral y densidad ósea pueden considerarse como método invasivo o no invasivo, en animales vivos o no. De manera general, todos los métodos descritos se pueden usar para determinar la calidad ósea y serán útiles para establecer la nutrición adecuada para los animales.

En el presente estudio se contempló la mejora en la calidad ósea de los animales a través del uso de Cantaxantina + 25OHD3 en la dieta como un aditivo importante para ayudar en el desarrollo óseo de las aves y por ende la mejora en el desempeño y en calidad de carne.

Tabla 7 - Características óseas de polluelos oriundos de reproductoras alimentadas o no con cantaxantina + 25OHD3 (62 semanas)
 
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Conclusiones

El uso de cantaxantina asociada a 25OHD3 es una herramienta importante para el nutricionista, pues ha quedado demostrada su acción efectiva para reducir el estrés oxidativo en el desarrollo del embrión, mejorando en consecuencia los parámetros de productividad de las reproductoras y el desempeño de su progenie.
Además, es posible lograr efectos positivos en la productividad de las hembras cuando se mejora la fertilidad de los machos. .
 

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